Racionalização de Energia em Fornos de Revestimentos Cerâmicos

Tabela 1. Valores da pressão estática e da porcentagem de oxigênio nas experiências realizadas.Parâmetro Zona L (m) Curvas de PressõesPressão estáticaInicial I II III(mm c.a.)44 0.20 0.10 - 0.20Resfriamento 43 0.25 0.15 0.45 0.20Queima 42 < 0.40 0.20 > 0.25 0.1541 0.35 > 0.15 0.25 < 0.1540 0.35 0.15 > 0.20 0.1039 > 0.30 < 0.15 0.20 0.10Conteúdo de oxigênio dos gases (%) Resfriamento 43 18.8 20.5 20.9 20.9um maior consumo de energia na queima e em produçõesmais baixas.As massas devem ser formuladas com argilas que contenhamo mínimo possível de matéria orgânica e, alémdisso, com uma relação de plásticos-não-plásticos que permitauma rápida oxidação, durante o pré-aquecimento damatéria orgânica.A incorporação de não-plásticos (quartzo, chamota,feldspato, etc.), e a adição de pequenas proporções decarbonato de cálcio e talco aumentam a permeabilidade dapeça no pré-aquecimento, e consequentemente, reduzem otempo necessário para a oxidação da matéria orgânica,responsável pela formação do “coração negro”.Uma compactação excessiva da peça e a moagem intensada composição também favorecem o surgimento do“coração negro” .ii) Aumento da produçãoO aumento da produção em um forno de monoqueimapode ser obtido através de diversas formas:• Redução do ciclo de queima (quando a flexibilidadedo forno permite);• Mudança do formato por outro similar que otimize asuperfície útil do forno;• Mudança da forma de introduzir as peças no forno(quando trata-se de peças retangulares).Todas estas medidas significam uma redução do consumoenergético, já que para este tipo de aumento deprodução existe uma série de termos do balanço energéticoque são praticamente constantes, como são, dentre outros,a perda por paredes, etc.iii) Redução da espessura das peçasEsta medida, ainda que esteja incluída no item correspondenteaos fornos, significa uma economia energéticaem todo processo. No caso da queima, a economia energéticaé feita da mesma forma que nos casos anteriores(redução da massa de material a queimar por m 2 de produto).É preciso levar em conta que a redução de espessurapode afetar a planaridade da peça e, em alguns casos, seránecessário um reajuste da curva de queima.As conseqüências desta medida, incluem desde aeconomia de matérias primas e aditivos até a diminuiçãode gastos em uma série de termos menos quantificáveis,mas de grande incidência na comercialização, como transporte,embalagem, paletização, etc.iv) Melhora do rendimento energético de um fornoatuando sobre as variáveis do processoNeste item, analisa-se as curvas de pressões completasde um forno, estabelecendo os pontos críticos que permitemconfigurar uma curva ótima de pressões.Leva-se em conta a seleção e a utilização do sistema demedida adequado para determinar quantitativamente o volumedo ar de combustão. Estudou-se a incidência que esteparâmetro exerce sobre as principais variáveis do forno,especialmente sobre o consumo energético.Finalmente realizou-se um balanço energético do fornoestudado, obtendo-se uma equação simples que permiteprever o consumo do mesmo e sua variação, assim comoas perdas por paredes e fugas. O estudo foi realizado emum forno dedicado a queima de pisos gresificados pormonoqueima.As condições de operação dos fornos, majoritariamenteutilizados na fabricação de pisos e azulejos cerâmicos, vêmdefinidas sobretudo pela curva de temperaturas, pela curvade pressões estáticas e pela curva de pressões parciais deoxigênio no seio do forno.Habitualmente o controle industrial das variáveis dequeima é reduzido à curva de temperaturas e ao valor dapressão estática na zona de máxima temperatura.Na atualidade existe uma tendência a controlar apressão interna do forno na zona de queima com um sistemacapaz de mante-la nos valores estabelecidos, atuando sobrea válvula do ventilador principal 16 . No entanto, nestessistemas não se leva em conta a curva completa de pressõesno interior do forno, que é determinante para a circulaçãode gases no mesmo.Outra variável que tem uma incidência significativasobre as condições de operação do forno é o volume de arprimário. Geralmente opera-se com excesso de ar de entrada,para obter uma porcentagem de oxigênio adequadaCerâmica Industrial, 5 (1) Janeiro/Fevereiro, 2000 27